我课题组博士研究生李星洲以“Light-Controlled Interfacial Self-Assembly of Bottlebrush Amphiphiles Toward Highly Tunable Photonic Materials”为题,在Macromolecules上发表论文。
我们通过光控界面自组装光致伸缩性两亲性嵌段聚合物刷,在分层有序的 w/o/w 多元乳液体系中调整结构参数和光子带隙。通过在两亲性 PS-b-PEG BBCP 的亲水嵌段中加入少量(0.5 ~ 4 wt%)具有光裂解的邻硝基苄基(NE)的光响应单体,形成了在水中具有蜷缩链构象的独特半柔性分子结构。在紫外线照射下,疏水性 NE 基团可以沿着 PEG 嵌段的主链精确地转化为亲水性羧基。当 PEG 嵌段吸附在含水/不含水界面时,这种转化大大增强了其亲水性、水合性和链扩展性。因此,主要由于液滴内部的立体排斥作用,在 OSE 过程中产生了较大的内部 w/o 液滴,球形曲率减小,从而形成了具有较大周期性的光子微球。利用这些原理,我们只需改变紫外光辐照时间,就能在很宽的范围内精确调节微球内部孔径(ΔD = 142 ~ 556 nm),从而利用有限数量的 BBCPs 作为自组装的构件,实现了整个紫外-可见光和近红外光谱范围内的光子带隙的可调性(Δλmax = 374 ~ 1167 nm)。这项研究开创性地利用光来调节自组装 BCPs 在宽太阳光谱范围内的光子带隙,为化妆品、涂料、油墨、热调节等不同领域的多功能光子材料提供了一种通用方法。
本文第一作者为博士生李星洲,通讯作者为天津大学宋东坡教授和华中科技大学黄才利教授。
文章信息:
Xingzhou Li, Bingyuan Xia, Yuhang Song, Mohan Zheng, Caili Huang,* Yuesheng Li, Dong-Po Song*, Light-Controlled Interfacial Self-Assembly of Bottlebrush Amphiphiles toward Highly Tunable Photonic Materials,Macromolecules, 2024, 57, 7915−7925.
DOI: 10.1021/acs.macromol.4c01086https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c01086